段星娥 楊紅潤
【摘要】目的 利用分子生物學(xué)方法研究云南省腸道病毒EV71基因序列特征。方法 采集患兒發(fā)病7天內(nèi)的糞便樣本,經(jīng)生物公司試劑盒驗證為EV71感染,設(shè)計合成8對引物擴(kuò)增合成,擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)測序后拼接,對拼接結(jié)果進(jìn)行分析,并與其他已發(fā)表的EV71全基因組序列進(jìn)行同源性對比;構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹。結(jié)果 得到了云南省EV71全基因序列。結(jié)論 通過測序結(jié)果分析確定EV71病毒株與上海、北京、杭州EV71病毒株親緣關(guān)系最接近,同屬于C3亞型
【中圖分類號】R-1 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B 【文章編號】1671-8801(2016)01-0181-02
手足口?。℉and foot mouth disease , HFMD) 是嬰幼兒常見的傳染病,由腸道病毒引起,臨床上以發(fā)熱和手、足、口腔等部位出現(xiàn)皮疹、潰瘍等表現(xiàn)為主,個別患者可引起心肌炎、肺水腫、無菌性腦膜腦炎等并發(fā)癥。
引起本病的腸道病毒有20 多種(型),均屬微小核糖核酸病毒科、人腸道病毒屬。其中柯薩奇病毒(Coxasckievirus) A16 型(CoxA16) 和腸道病毒71 型( Enterovirus71,EV71) 最常見。有關(guān)EV71 感染的報道始于20 世紀(jì)70 年代初,1969 年EV71 型在美國被首次確認(rèn)。此后,EV71 感染與CA16 感染交替出現(xiàn),成為手足口病的主要病原體。2008年來全國多個省份暴發(fā)兒童手足口病,云南地區(qū)手足口病例數(shù)亦呈驟增趨勢,手足口病治療和預(yù)防任務(wù)十分艱巨,掌握云南地區(qū)兒童手足口病的病原體分子生物學(xué)資料刻不容緩。
一、材料與方法
1.1. 樣本采集
收集醫(yī)院手足口病患兒糞便樣本,于病人發(fā)病7天內(nèi)采集,5~8g/份,采集后立即放入無菌采便管保存。
1.2. 臨床樣本鑒定
采用中山大學(xué)達(dá)安基因股份有限公司腸道病毒71型核酸檢測試劑盒(PCR-熒光探針法)檢測臨床樣本,確定其為含有EV71病毒株。具體步驟參照試劑盒說明書。
1.3. RNA提取 采用離心柱法試劑盒提取,試劑盒購自北京天根,方法參考說明書進(jìn)行。
1.4. 引物設(shè)計與合成
參考NCBI發(fā)表的EV71病毒株(登錄號:HQ423143.1)以及Cox.A16病毒株(登錄號: HQ423141.1)序列設(shè)計引物。引物設(shè)計使用Primer Premier 5.0,引物質(zhì)量分析使用 Oligo 6.0。具體引物序列見表1。
1.5 . cDNA的合成利用試劑盒完成,試劑盒購自北京天根,方法參考說明書進(jìn)行。
1.6. RT-PCR反:利用試劑盒完成,試劑盒購自北京天根,方法參考說明書進(jìn)行。
1.7. 擴(kuò)增產(chǎn)物利用普通瓊脂糖凝膠DNA回收試劑盒(TIANGEN Midi Purification Kit),按說明書方法進(jìn)行片段的回收和純化?;厥胀旰笏蜕虾Iど锕こ逃邢薰緶y序,將得到的測序結(jié)果去載體序列后利用DANstar軟件進(jìn)行拼接。對拼接結(jié)果進(jìn)行序列分析。
二、結(jié)果
2.1. EV71測序結(jié)果
經(jīng)過測序、 序列拼接和分析,獲得EV71病毒株全基因組核苷酸序列(未包括多聚腺苷酸尾) 長度為 7416 bp, 其中A 占 27. 0% , G 占 24.0%, C 占24. 4% , T 占24 .6%,其中 A + T= 51. 6%含量豐富。5端非編碼區(qū)( 5U TR) 長 753bp;病毒基因組編碼區(qū)全長 6 582 個核苷酸,編碼含2194個氨基酸殘基的多聚蛋白; 3端非編碼區(qū)末端長81 bp。
2.2. 氨基酸序列
根據(jù)拼接得到的EV71全基因組序列進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。具體結(jié)果見表2
本次測序得到的EV71病毒株基因組的特征和結(jié)構(gòu)符合腸道病毒,與EV71 國際標(biāo)準(zhǔn)株BrCr( U22521)核苷酸同源性為80%, 氨基酸同源性為90.3%。
2.3. 進(jìn)化樹分析
用DNAstar中的 Megalign 軟件,對本次測序EV71 的VP1序列與取自 GenBank 的其它 EV71 毒株VP1序列進(jìn)行遺傳進(jìn)化分析。結(jié)果見下圖。
EV71為本次測序病毒株;HM002489為北京EV71病毒株;HQ891923、HQ891924上海EV71病毒株;FJ158601杭州EV71病毒株;EU703813安徽EV71病毒株;GU459070昆明 EV71病毒株;JF913464濟(jì)南EV71病毒株;JN001860寧波EV71病毒株;GQ892830南京EV71病毒株;AB550338日本東京EV71病毒株
三、討論
根據(jù)報道,EV 71 型的基因組為約含7 408 個核苷酸的單股正鏈 RNA, 基因組中僅有 1 個開放閱讀框( ORF ) , 編碼含 2 194 個氨基酸的多聚蛋白( po lyprotein) ,在其兩側(cè)分別為5非編碼區(qū)( UTR)和3 非編碼區(qū)。在3非編碼的末端含有1 個長度可變多聚腺苷酸尾( polyA) , 而其5 末端共價結(jié)合有1個小分子量蛋白( VPg)。P1 區(qū)編碼外殼蛋白的前體蛋白,經(jīng)一系列的加工形成病毒外殼蛋白 V P1,VP2, VP3 及VP4。P2 和P3 區(qū)主要編碼蛋白水解酶及 RNA 聚合酶, 在進(jìn)化過程中高度保守。根據(jù)病毒衣殼蛋白VP1核苷酸序列的差異, 可將EV 71 分為A、 B、 C 共3 個基因型。A基因型只包含一個單獨的病毒株BrCr;B基因型可進(jìn)一步分為5個亞型,B1、B2、B3、B4、B5;C基因型也分為5個亞型,Cl、C2、C3、C4、C5。同一基因型內(nèi),核營酸差異為12%,不同基因型之間核普酸的差異為16.5%-19.7%。本次所測的EV71病毒株與上海EV71病毒株(登錄號:HQ891923、HQ891924)、北京EV71病毒株(登錄號:HM002489)、杭州EV71病毒株(登錄號:FJ158601)等病毒株同源性>90%;VP1區(qū)與這些病毒株的VP1區(qū)核苷酸同源性均>98%。由此可知,不論從全基因組還是VP1區(qū)的進(jìn)化分析都表明本次測序得到的EV71病毒株屬于C3亞型。
參考文獻(xiàn):
[1] 周世力, 李琳琳, 何雅青, 等. 我國分離的腸道病毒71 型( SHZH03病毒株)全基因組核苷酸序列分析. 病毒學(xué)報, 2004,20: 7211.
[2] 陳立, 李秀珠, 張禮壁, 等. 一起引發(fā)手足口病流行的腸道病毒71 型的分子特征[J ]. 中國計劃免疫,2003 ,9(5) :283 - 287.